引入儲能單元的虛擬同步機研究

劉海濤，邱麗君，蘭　征，呂志鵬，張延輝，欒文鵬，李一凡，霍雪嬌

（1.中國電力科學研究院，北京100192；2.國家電能變換與控制工程技術研究中心（湖南大學），長沙410082；3.北京中電普華信息技術有限公司，北京，100085；4.航天科工海鷹集團有限公司，北京100070）

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引入儲能單元的虛擬同步機研究

劉海濤1，邱麗君1，蘭征2，呂志鵬1，張延輝3，欒文鵬1，李一凡4，霍雪嬌4

（1.中國電力科學研究院，北京100192；2.國家電能變換與控制工程技術研究中心（湖南大學），長沙410082；3.北京中電普華信息技術有限公司，北京，100085；4.航天科工海鷹集團有限公司，北京100070）

摘要：由于微網中光伏等分布式能源具有發電間歇性和不穩定性，采用虛擬同步發電機控制不能維持直流母線電壓穩定，從而不能提供穩定和足夠的能量緩沖響應分布式電源功率波動。首先研究了一種引入儲能單元的虛擬同步機；然后利用傳統同步電機二階模型的階躍響應原理分析了分布式電源波動時虛擬同步機的儲能功率需求，并據此設計了儲能單元；最后搭建了基于EMTDC/PSCAD的仿真模型，設計了樣機。仿真和實驗結果驗證了所提方法及控制策略的正確性和有效性。

關鍵詞：微網；虛擬同步機；儲能；雙向直流變換器

Project Supported by“Thousands of People Plan”Special Support Project of SGCC（PD71-12-017）；The State & International Science and Technology Cooperation Project（2014DFG72620）；Science and Technology Project of SGCC（PD71-15-038）；The Basic and Prospective Science and Technology Project of State Grid Corporation of China（PD71-14-003）

引言

隨著能源問題日益突出，新能源發電技術得到了前所未有的關注，尤其是裝機容量小、分布范圍廣的分布式發電技術［1，2］。將分布式電源以微網的形式接入配電網并網運行，與配電網互為支撐，是高效發揮間歇、不穩定的分布式電源優勢的有效組織形式［3］。……